電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置及制作和試驗方法
【專利摘要】一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置及制作和試驗方法，該裝置包括管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體組成的循環(huán)回路，設置在所述循環(huán)回路上的超聲波流量計；管樣清洗夾持裝置包括采用調節(jié)緊固螺桿和法蘭進行緊固的上緊固帽、下緊固帽以及串接在上緊固帽與下緊固帽間的多個環(huán)狀試樣和環(huán)形加熱器，環(huán)狀試樣間采用連接環(huán)連接；在上緊固帽的測溫管中插有熱電偶，熱電偶和環(huán)形加熱器間連有溫度控制儀；上緊固帽上開有清洗液入口，并設有第三閥門和第二閥門；本發(fā)明還提供該裝置的制作及試驗方法；能夠更加準確有效，且接近實際工程條件的評價清洗液腐蝕和清洗效果；裝置使用方便、快捷，獲得的試驗數(shù)據(jù)更加準確并對工程應用更有指導作用。
【專利說明】電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置及制作和試驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電站鍋爐清洗【技術領域】，具體涉及一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置及制作和試驗方法。
【背景技術】
[0002]電站鍋爐運行到一定時間后，需要采用化學清洗去除運行過程中換熱面生成的垢(主要以鐵的氧化物為主)，以提高鍋爐的熱效率和降低受熱面垢下腐蝕的風險?；瘜W清洗之前，在實驗室中通常采用靜態(tài)浸泡或半動態(tài)裝置(例如電動攪拌或磁力攪拌)，以及動態(tài)試驗平臺，來評價清洗液的腐蝕和清洗效果，這兩種類型裝置有如下幾方面缺點。
[0003]靜態(tài)浸泡或半動態(tài)裝置:
[0004]I)無法模擬流速對管壁氧化皮溶解的影響；
[0005]2)無法模擬流速對緩蝕劑緩蝕效果的影響；
[0006]3)不能模擬U化學清洗、、漂洗、鈍化鍋爐清洗整體工藝流程。
[0007]動態(tài)實驗平臺:
[0008]I)系統(tǒng)復雜，進行一次試驗工作量和費用較大；
[0009]2)系統(tǒng)水容積過大，無法模擬實際清洗液體積與清洗管路內(nèi)壁氧化皮面積的比例關系，以至不能獲得工程應用需要的清洗過程酸洗液濃度和清洗液中鐵濃度隨時間變化趨勢；
[0010]3)系統(tǒng)密封困難，試驗過程中不可避免會出現(xiàn)清洗液泄漏情況，且泄漏點不易處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置及制作和試驗方法，能夠更加準確有效，且接近實際工程條件的評價清洗液腐蝕和清洗效果；裝置使用方便、快捷，獲得的試驗數(shù)據(jù)更加準確并對工程應用更有指導作用。
[0012]為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0013]一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，包括管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體I組成的循環(huán)回路，設置在所述循環(huán)回路上的超聲波流量計2 ;所述管樣清洗夾持裝置包括采用調節(jié)緊固螺桿8和法蘭9進行緊固的上緊固帽3、下緊固帽7以及串接在上緊固帽3與下緊固帽7間的多個環(huán)狀試樣5和環(huán)形加熱器6，所述環(huán)狀試樣5間采用連接環(huán)4連接，所述上緊固帽3、環(huán)狀試樣5、連接環(huán)4、環(huán)形加熱器6和下緊固帽7間的接縫處加裝耐酸耐溫密封墊；所述環(huán)狀試樣5為從現(xiàn)場取得的鍋爐管樣加工制作而成；在所述上緊固帽3的測溫管中插有熱電偶10，熱電偶10和環(huán)形加熱器6間連接有溫度控制儀11 ;在所述上緊固帽3上開有清洗液入口，并在清洗液入口處設置有第三閥門K3，第三閥門K3和清洗液入口間與超聲波流量計2間設置有第二閥門K2，在所述下緊固帽7上開有清洗液出口，清洗液出口處設置有第一閥門κι。
[0014]所述環(huán)狀試樣5內(nèi)外直徑為實際鍋爐管道尺寸，長度為IOmm?300mm、厚度為
1.5mm?25mm,內(nèi)表面無油潰,管樣內(nèi)、夕卜表面保持原始狀態(tài)。
[0015]所述上緊固帽3、下緊固帽7、連接環(huán)4均由耐溫耐腐蝕有機材料加工而成，作為模擬裝置的連接部件。
[0016]所述連接環(huán)4設置有I?3個可自由拆卸的試片懸掛桿，作為多個腐蝕試片的懸掛部件。
[0017]所述上緊固帽3上開有多個孔插入各式電極，整個裝能夠與各種在線腐蝕監(jiān)測儀器自由連接。
[0018]除環(huán)狀試樣5內(nèi)壁外，其余與清洗液接觸的部件內(nèi)壁均為耐溫耐腐蝕的有機材料制作而成。
[0019]上述所述裝置的制作及試驗方法，包括如下步驟:
[0020]步驟1:采用鍋爐管樣加工制作成環(huán)形試樣5 ；
[0021]步驟2:采用連接環(huán)4上的懸掛桿，懸掛腐蝕試片；
[0022]步驟3:采用上緊固帽3、下緊固帽7、連接環(huán)4、將環(huán)形試樣5及環(huán)形加熱器6串接起來，再用調節(jié)緊固螺桿8和法蘭9進行緊固，組裝成一套管樣清洗夾持裝置；
[0023]步驟4:采用耐酸耐溫材質的塑料管路將組裝好的管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體I進行連接，組成循環(huán)回路；
[0024]步驟5:將熱電偶10放于上緊固帽3的測溫管中，進行溫度監(jiān)測，并采用溫度控制儀11對環(huán)形加熱器6進行溫度調節(jié)控制；
[0025]步驟6:關閉第一閥門Kl，打開第二閥門K2和第三閥門K3，從第三閥門K3處加入清洗液后關閉第三閥門K3，使系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，啟動循環(huán)泵1，利用第二閥門K2和超聲波流量計2調節(jié)流速至試驗設計值，采用超聲波流量計2對管路的流量進行檢測。
[0026]和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0027]I)安裝、制作簡單，體型小；
[0028]2)可模擬任一實際清洗液體積與清洗管路內(nèi)壁氧化皮面積的比例條件進行試驗;
[0029]3)可分別模擬實際清洗工況中的各清洗工藝步驟，也可連續(xù)進行相關工藝步驟試驗;
[0030]4)系統(tǒng)密封性能良好，可進行有氧和無氧條件下的試驗；
[0031]5)可與其他在線腐蝕檢測裝置自由連接，適用面廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]附圖為本發(fā)明試驗裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，包括管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體I組成的循環(huán)回路，設置在所述循環(huán)回路上的超聲波流量計2 ;所述管樣清洗夾持裝置包括采用調節(jié)緊固螺桿8和法蘭9進行緊固的上緊固帽3、下緊固帽7以及串接在上緊固帽3與下緊固帽7間的多個環(huán)狀試樣5和環(huán)形加熱器6，所述環(huán)狀試樣5間采用連接環(huán)4連接，所述上緊固帽3、環(huán)狀試樣5、連接環(huán)4、環(huán)形加熱器6和下緊固帽7間的接縫處加裝耐酸耐溫密封墊，確保裝置無泄漏；所述環(huán)狀試樣5為從現(xiàn)場取得的鍋爐管樣加工制作而成；在所述上緊固帽3的測溫管中插有熱電偶10，熱電偶10和環(huán)形加熱器6間連接有溫度控制儀11 ;在所述上緊固帽3上開有清洗液入口，并在清洗液入口處設置有第三閥門K3，第三閥門K3和清洗液入口間與超聲波流量計2間設置有第二閥門K2，在所述下緊固帽7上開有清洗液出口，清洗液出口處設置有第一閥門Kl。
[0035]本發(fā)明還提供上述裝置的制作及試驗方法，包括如下步驟:
[0036]步驟1:采用鍋爐管樣加工制作成環(huán)形試樣5 ；
[0037]步驟2:采用連接環(huán)4上的懸掛桿，懸掛腐蝕試片；
[0038]步驟3:采用上緊固帽3、下緊固帽7、連接環(huán)4、將環(huán)形試樣5及環(huán)形加熱器6串接起來，再用調節(jié)緊固螺桿8和法蘭9進行緊固，組裝成一套管樣清洗夾持裝置；
[0039]步驟4:采用耐酸耐溫材質的塑料管路將組裝好的管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體I進行連接，組成循環(huán)回路；
[0040]步驟5:將熱電偶10放于上緊固帽3的測溫管中，進行溫度監(jiān)測，并采用溫度控制儀11對環(huán)形加熱器6進行溫度調節(jié)控制；
[0041]步驟6:關閉第一閥門Kl，打開第二閥門K2和第三閥門K3，從第三閥門K3處加入清洗液后關閉第三閥門K3，使系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，啟動循環(huán)泵1，利用第二閥門K2和超聲波流量計2調節(jié)流速至試驗設計值，采用超聲波流量計2對管路的流量進行檢測。
[0042]本發(fā)明裝置不僅可精確的模擬實際工程中清洗過程的各種流速、溫度、清洗液體積與待洗表面積的比例等條件對換熱管表面垢的溶解效果和掛片腐蝕速度測量，還可在裝置中連接各式電極與電偶計、恒電位儀、線性極化腐蝕測量儀、交流阻抗腐蝕測量儀、恒電量/恒電流充電腐蝕測量儀、光電腐蝕測量儀等在線腐蝕檢測儀器自由連接，進行各種動態(tài)腐蝕監(jiān)測試驗。
【權利要求】
1.一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:包括管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體(I)組成的循環(huán)回路，設置在所述循環(huán)回路上的超聲波流量計(2);所述管樣清洗夾持裝置包括采用調節(jié)緊固螺桿(8)和法蘭(9)進行緊固的上緊固帽(3)、下緊固帽(7)以及串接在上緊固帽(3)與下緊固帽(7)間的多個環(huán)狀試樣(5)和環(huán)形加熱器(6)，所述環(huán)狀試樣(5)間采用連接環(huán)(4)連接，所述上緊固帽(3)、環(huán)狀試樣(5)、連接環(huán)(4)、環(huán)形加熱器(6 )和下緊固帽(7 )間的接縫處加裝耐酸耐溫密封墊；所述環(huán)狀試樣(5 )為從現(xiàn)場取得的鍋爐管樣加工制作而成；在所述上緊固帽(3)的測溫管中插有熱電偶(10)，熱電偶(10)和環(huán)形加熱器(6 )間連接有溫度控制儀(11);在所述上緊固帽(3 )上開有清洗液入口，并在清洗液入口處設置有第三閥門(K3 )，第三閥門(K3 )和清洗液入口間與超聲波流量計(2 )間設置有第二閥門(K2)，在所述下緊固帽(7)上開有清洗液出口，清洗液出口處設置有第一閥門(Kl)0
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:所述環(huán)狀試樣(5)內(nèi)外直徑為實際鍋爐管道尺寸，長度為IOmm?300mm、厚度為1.5mm?25mm,內(nèi)表面無油潰，管樣內(nèi)、外表面保持原始狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:所述上緊固帽(3)、下緊固帽(7)、連接環(huán)(4)均由耐溫耐腐蝕有機材料加工而成，作為模擬裝置的連接部件。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:所述連接環(huán)(4)設置有I?3個可自由拆卸的試片懸掛桿，作為多個腐蝕試片的懸掛部件。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:所述上緊固帽(3)上開有多個孔插入各式電極，整個裝能夠與各種在線腐蝕監(jiān)測儀器自由連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種電站鍋爐化學清洗動態(tài)模擬試驗裝置，其特征在于:除環(huán)狀試樣(5)內(nèi)壁外，其余與清洗液接觸的部件內(nèi)壁均為耐溫耐腐蝕的有機材料制作而成。
7.權利要求1所述裝置的制作及試驗方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:采用鍋爐管樣加工制作成環(huán)形試樣(5)； 步驟2:采用連接環(huán)(4)上的懸掛桿，懸掛腐蝕試片； 步驟3:采用上緊固帽(3)、下緊固帽(7)、連接環(huán)(4)、將環(huán)形試樣(5)及環(huán)形加熱器(6)串接起來，再用調節(jié)緊固螺桿(8)和法蘭(9)進行緊固，組裝成一套管樣清洗夾持裝置； 步驟4:采用耐酸耐溫材質的塑料管路將組裝好的管樣清洗夾持裝置和循環(huán)泵體(I)進行連接，組成循環(huán)回路； 步驟5:將熱電偶(10)放于上緊固帽(3)的測溫管中，進行溫度監(jiān)測，并采用溫度控制儀(11)對環(huán)形加熱器(6 )進行溫度調節(jié)控制； 步驟6:關閉第一閥門(KI)，打開第二閥門(K2 )和第三閥門(K3 )，從第三閥門(K3 )處加入清洗液后關閉第三閥門(K3)，使系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)，啟動循環(huán)泵(1)，利用第二閥門(K2)和超聲波流量計(2)調節(jié)流速至試驗設計值，采用超聲波流量計(2)對管路的流量進行檢測。
【文檔編號】G01N17/00GK103884817SQ201410022525
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權日:2014年1月18日
【發(fā)明者】曹杰玉, 鄧宇強, 張祥金, 倪瑞濤, 宋飛, 劉鋒, 祁東東 申請人:西安熱工研究院有限公司